(57)【要約】  バルブアセンブリは、上流側と下流側とを有する内部空洞部を含むバルブハウジングと、バルブハウジング内で、上流側と下流側との間の流れが防止されるか又は実質的に防止される閉位置と、上流側と下流側との間の流れが可能となる１つ又は複数の開位置との間を移動可能なバルブ部材とを含む。バルブアセンブリはさらに、バルブハウジングの外面上のセンサ取付フランジと、バルブハウジングの上流側とセンサ取付フランジとを結ぶ、バルブハウジング内の第１ボアと、バルブハウジングの下流側とセンサ取付フランジとを結ぶ、バルブハウジング内の第２ボアとを含み、上流側と下流側との間の差を測定するよう構成されたセンサがバルブアセンブリに直接取り付け可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側と下流側とを有する内部空洞部を含むバルブハウジングと、
前記バルブハウジング内で、前記上流側と前記下流側との間の流れが防止されるか又は実質的に防止される閉位置と、前記上流側と前記下流側との間の流れが可能となる１つ又は複数の開位置との間を移動可能なバルブ部材と、
前記バルブハウジングの外面上のセンサ取付フランジと、
前記バルブハウジングの前記上流側と前記センサ取付フランジとを結ぶ、前記バルブハウジング内の第１ボアと、
前記バルブハウジングの前記下流側と前記センサ取付フランジとを結ぶ、前記バルブハウジング内の第２ボアと、を備えるバルブアセンブリであって、
前記上流側と前記下流側との間の差を測定するよう構成されたセンサが前記バルブアセンブリに直接取り付け可能である、バルブアセンブリ。
【請求項２】
前記センサ取付フランジが実質的に平らである、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項３】
前記バルブハウジングが、冷却チャネル配置を備える、請求項１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項４】
前記冷却チャネル配置が、前記第１及び第２ボアのうちの少なくとも１つと前記冷却チャネルとの間で熱が移動しやすくなるよう、前記第１及び第２ボアのうちの少なくとも１つを取り囲む、請求項３に記載のバルブアセンブリ。
【請求項５】
前記冷却チャネル配置の少なくとも一部が、前記センサ取付フランジに隣接して位置する、請求項３又は請求項４に記載のバルブアセンブリ。
【請求項６】
前記冷却チャネル配置が、
連続した複数のチャネル、
並行した複数のチャネル、
クーラントジャケット、のうちの１つ又は複数を備える、請求項３〜５のいずれかに記載のバルブアセンブリ。
【請求項７】
前記冷却チャネル配置が、前記バルブハウジングの前記内部空洞部の前記上流側及び前記下流側のうちの一方又は両方を取り囲む、１つ又は複数のチャネルを備える、請求項３〜６のいずれかに記載のバルブアセンブリ。
【請求項８】
使用配向において、前記センサ取付フランジが、前記第１ボアが前記バルブハウジングの前記内部空洞部と交わる位置の上にあり、前記第２ボアが前記バルブハウジングの前記内部空洞部と交わる位置の上にあり、前記第１及び第２ボアがそれぞれ、前記センサ取付フランジから下向きの方向の構成要素を有する、請求項１〜７のいずれかに記載のバルブアセンブリ。
【請求項９】
前記第１ボアが前記センサ取付フランジに隣接する端部において第１軸方向を備え、前記第１軸方向と前記センサ取付フランジとの間の角度が少なくとも６０°であり、
及び／又は、
前記第２ボアが前記センサ取付フランジに隣接する端部において第２軸方向を備え、前記第２軸方向と前記センサ取付フランジとの間の角度が少なくとも６０°である、請求項１〜８のいずれかに記載のバルブアセンブリ。
【請求項１０】
前記センサ取付フランジが、前記センサ取付フランジにセンサを固定するための１つ又は複数の締結具を受容するよう構成された、１つ又は複数の締結具受容要素を備える、請求項１〜９のいずれかに記載のバルブアセンブリ。
【請求項１１】
前記センサ取付フランジの面において、前記第１ボアの中心と、前記第２ボアの中心と、一対の締結具受容要素のそれぞれの中心がすべて、単一の直線に沿って整列している、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１２】
前記センサ取付フランジが、単一の配向でセンサを前記センサ取付フランジに取り付けやすくする、１つ又は複数の配向要素を備える、請求項１〜１１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１３】
前記バルブアセンブリが、排気ガス再循環バルブアセンブリである、請求項１〜１２に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１４】
前記冷却チャネル配置が、排気ガス再循環冷却回路の一部である、請求項３〜７のいずれかに従属する場合の請求項８に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載のバルブアセンブリを備える、排気ガス再循環バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関における排気ガス再循環に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、排気ガスを排気マニホールドから吸気マニホールドに再循環させることが知られている。これは、ＮＯｘの排出を低減させる方策の一部として実施され得る。排気ガスの再循環は、排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に排気ガス再循環通路を設けることによって達成され得る。排気ガス再循環通路は、排気ガス再循環通路内を流れることができるガスの量を制御する排気ガス再循環バルブを含み得る。排気ガス再循環バルブは、排気ガスの再循環が起こらないよう、完全に閉じられ得る。
【０００３】
排気ガス再循環バルブの制御は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によって行われ得る。ＥＣＵは、排気ガス再循環バルブの位置の制御を管理する方策の一部として、様々な入力を受信し得る。ＥＧＲバルブの排気マニホールド側とバルブの吸気マニホールド側との間で計測された圧力差が、ＥＧＲバルブの位置の制御に影響を及ぼすように使用される入力のうちの１つであり得る。
【０００４】
再循環排気ガスの温度は高温になり得る。高温であることは、圧力センサの、確実に機能して正確な出力をもたらすという能力に影響し得る。このため、専用マニホールド上において圧力センサをＥＧＲバルブから遠くへ位置させ、ガス圧力を、ＥＧＲバルブの両側から、移動管を介して遠くに取り付けられた圧力センサへ移動させることが知られている。こうした追加ハードウェアはすべて関連コストがかかる。
【発明の概要】
【０００５】
上流側と下流側とを有する内部空洞部を含むバルブハウジングと、
バルブハウジング内で、上流側と下流側との間の流れが防止されるか又は実質的に防止される閉位置と、上流側と下流側との間の流れが可能となる１つ又は複数の開位置との間を移動可能なバルブ部材と、
バルブハウジングの外面上のセンサ取付フランジと、
バルブハウジングの上流側とセンサ取付フランジとを結ぶ、バルブハウジング内の第１ボアと、
バルブハウジングの下流側とセンサ取付フランジとを結ぶ、バルブハウジング内の第２ボアと、を含むバルブアセンブリであって
上流側と下流側との間の差を測定するよう構成されたセンサが、バルブアセンブリに直接取り付け可能であるバルブアセンブリが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本開示におけるバルブアセンブリの横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、本開示の実施形態におけるバルブアセンブリ１００の横断面図を示す。
【０００８】
バルブアセンブリ１００は、上流側１１４と下流側１１６とを有する内部空洞部１１２を含むバルブハウジング１１０を含む。また、バルブアセンブリ１００は、バルブハウジング１１０内において可動であるバルブ部材１２０を含む。バルブ部材１２０は、バルブステム１２２とバルブヘッド１２４とを備え得る。バルブハウジング１１０は、合金材を鋳造した、及び／又は、機械加工したブロックであってもよい。
【０００９】
バルブハウジング１１０は、内部空洞部１１２内にバルブシート１１８を含み得る。バルブシート１１８は、バルブステム１１２が（図１に示すような）閉位置にあるとき、バルブヘッド１２４を受容し、バルブヘッド１２４とバルブシート１１８との間にシールを形成するよう構成された表面を含み得る。したがって、閉位置では、バルブヘッド１２４を通過して内部空洞部の上流側１１４から下流側１１６へ流体が流れるための通路はない。
【００１０】
バルブ部材１２０が開位置へ動くと、バルブヘッド１２４とバルブシート１１８との封止接触がなくなることになり、バルブヘッド１２４を通過する流体の流れが可能となる。このようにして、流体が内部空洞部の上流側１１４から下流側１１６へ流れ得る。
【００１１】
バルブアセンブリ１００はさらに、バルブハウジング１１０の外面上にセンサ取付フランジ１３０を含む。センサ取付フランジ１３０は、使用配向において水平である、実質的に平らな表面を備え得る。また、センサ取付フランジ１３０は一対のねじ穴を備え得、そのねじ穴のそれぞれが、センサ取付フランジ１３０にセンサを固定取付することができるよう、ボルトといった、ねじ付き締結具を受容するよう構成されている。
【００１２】
バルブアセンブリ１００はさらに、バルブハウジング１１０の空洞部１１２の上流側１１４とセンサ取付フランジ１３０とを結ぶ第１ボア１４０をバルブハウジング１１０内に含む。バルブアセンブリ１００はさらに、バルブハウジング１１０の空洞部１１２の下流側１１４とセンサ取付フランジ１３０とを結ぶ第２ボア１５０をバルブハウジング１１０内に含む。
【００１３】
第１ボア１４０は、バルブハウジング１１０の空洞部１１２の上流側１１４に隣接した第１端１４２と、センサ取付フランジ１３０に隣接した第２端１４４とを有し得る。同様に、第２ボア１５０は、バルブハウジング１１０の空洞部１１２の下流側１１６に隣接した第１端１５２と、センサ取付フランジ１３０に隣接した第２端１５４とを有し得る。
【００１４】
このようにして、第１ボア１４０は、バルブハウジング１１０の上流側１１４と実質的に同圧力となる。同様に、第２ボア１５０は、バルブハウジング１１０の下流側１１６と実質的に同圧力となる。
【００１５】
第１ポートと第２ポートとの間の圧力差を計測するよう構成された差圧センサ１６０は、圧力取付センサ１６０の第１ポートが第１ボア１４０に整列し、圧力取付センサ１６０の第２ポートが第２ボア１５０に整列するよう、センサ取付フランジ１３０に固定され得る。
【００１６】
センサ取付フランジ１３０（及びその上に取り付けられた任意のセンサ）は内部空洞部１１２の上流側１１４及び下流側１１６からいくらか離れ得るため、第１ボア１４０の第２端１４４と第２ボア１５０の第２端１５４におけるガスの温度は、内部空洞部１１２内よりも低くなり得る。これは、一部には、バルブハウジング１１０が、第１ボア１４０及び第２ボア１５０の近傍から熱を奪う、高い熱質量を有するためである。しかしながら、差圧センサ１６０によってもたらされる圧力差異の表示値の信頼性を最大限にするため、センサ取付フランジ１３０に隣接する第１ボア１４０及び第２ボア１５０の端部における温度をさらに低下させることが望ましい場合がある。
【００１７】
そのため、バルブアセンブリ１００は、冷却チャネル配置１９１、１９２、１９３、１９４を含み得る。冷却チャネル配置１９１、１９２、１９３、１９４は、第１及び第２ボアのうちの少なくとも１つと冷却チャネルとの間で熱移動しやすくするよう、第１ボア１４０及び第２ボア１５０のうちの少なくとも１つを取り囲み得る。あるいは、又はさらには、冷却チャネル配置１９１、１９２、１９３、１９４は、熱移動がセンサ自体から達成され得るよう、センサ取付フランジ１３０に隣接して位置し得る。
【００１８】
冷却チャネル配置１９１、１９２、１９３、１９４は、連続した複数のチャネル、並行した複数のチャネル、クーラントジャケットのうちの１つ又は複数を含み得る。
【００１９】
冷却チャネル配置１９１、１９２、１９３、１９４は、バルブアセンブリが取り付けられ得るか、又はその一部となり得る排気ガス冷却器モジュールのその他の部分において、排気ガスを冷却するよう構成された排気ガス再循環冷却器から分離されるか、又はその排気ガス再循環冷却器と一体化してもよい。
【００２０】
センサ取付フランジ１３０は、第１ボア１４０がバルブハウジング１１０の内部空洞部１１２と交わる位置の上に（使用配向で）位置し、第２ボア１５０がバルブハウジング１１０の内部空洞部１１２と交わる位置の上にある。第１ボア１４０及び第２ボア１５０はそれぞれ、センサ取付フランジ１３０から下向きの方向の構成要素を有する。このようにして、いかなる凝縮組成物もセンサ取付フランジ１３０から排出され得、よって、センサ取付フランジ１３０上に取り付けられたセンサ１６０から排出され得る。第１ボア１４０及び第２ボア１５０はそれぞれ、少なくとも各ボアの主要構成要素が、センサ取付フランジ１３０に対する角度を少なくとも６０°、さらに好ましくは約７０°にする軸方向を有するように構成されるよう、配置され得る。したがって、センサ取付フランジが使用配向において水平である場合、第１及び第２ボアはそれぞれ、水平方向における構成要素よりも、垂直方向の構成要素を多く有する。
【００２１】
センサ取付フランジ１３０は、第１締結具受容要素１３２及び第２締結具受容要素１３４を、ねじ穴の形態で含み得る。ねじ穴１３２、１３４はそれぞれ、センサ１６０取付フランジ１３０にセンサを固定するための締結具を受容するよう構成され得る。
【００２２】
図示された実施形態では、第１ボアの第２端１４４及び第２ボアの第２端１５４は、２つのねじ穴１３２、１３４に対して、それら４つすべての中心が単一の中心線で交差するように整列され得る。
【００２３】
センサ１６０がその意図された配向で確実に取付られるよう、センサ取付フランジ１３０上には１つ又は複数の配向要素があってもよい。
【００２４】
バルブアセンブリは、排気ガス再循環（ＥＧＲ）バルブアセンブリであり得る。したがって、バルブハウジング１１０の内部空洞部１１２内の排気ガスの温度は、約５００℃になり得る。圧力差異センサは、５００℃より有意に低い温度において確実に作動するよう構成されている場合がある。したがって、センサ１６０及びセンサ取付フランジ１３０から熱エネルギーを移動させるため、有意な熱移動容量が求められる場合がある。
【００２５】
第１ボア１４０及び第２ボア１５０の直径は、例えば、表面張力を考慮した結果として、凝縮流体がボア内に残留する可能性を低減させるよう選択され得る。したがって、第１ボア１４０及び第２ボア１５０のそれぞれの内径は、約６ｍｍであってもよい。あるいは、内径が約８ｍｍであってもよい。特定の実施形態では、内径が約６．４ｍｍであってもよい。
【００２６】
第１ボア１４０及び第２ボア１５０は、バルブハウジング１１０内の機械加工された穴によって形成され得る。第１ボア１４０及び第２ボア１５０はそれぞれ、機械加工された単一の穴で形成され得るか、又は、一対の機械加工された穴でそれぞれ形成され得、一方は第１端１４２、１５２から始まり、他方は第２端１４４、１５４から始まる。第１ボア１４０及び第２ボア１５０が、一対の機械加工された穴で形成され、一方が第１端１４２、１５２から始まり、他方が第２端１４４、１５４から始まる場合、第１端１４２、１５２から始まる機械加工された穴は、センサ取付フランジ１３０に対する角度を少なくとも６０°、より好ましくは約７０°にする、それらの軸方向を有する穴である場合がある。
【００２７】
あるいは、そうでなければ、第１ボア１４０及び第２ボア１５０は、バルブハウジング１１０内に形成され得る。
【００２８】
代替の配置では、センサ取付フランジは、２つの圧力センサを受容するよう構成され得、一方の圧力センサは第１ボアからの圧力を測定するよう構成され、他方の圧力センサは第２ボアからの圧力を測定するよう構成される。次いで、第１ボアと第２ボアとの間の圧力の差が、第１及び第２圧力センサの表示値の差として計算され得る。
【００２９】
本開示のバルブアセンブリは、１つ又は複数の圧力センサの受容だけに限定されない。むしろ、空洞部の上流側１１４及び下流側１１６の、１つ又は複数の代替的特性を感知するための代替センサの受容が適切な場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本開示のバルブアセンブリは、バルブアセンブリから遠くにセンサを取り付けるのではなく、バルブアセンブリ１００に直接センサ１６０を取り付けるよう使用されてもよい。これは、部品の数を減らすことに貢献し得る。
【図１】
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【国際調査報告】
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